(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に移動可能な複数のビームに、このビームに沿った方向にそれぞれ個別に移動可能な装着ヘッドをそれぞれ設け、これらの装着ヘッドによって電子部品を保持してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記装着ヘッドに設けられた複数の駆動源を制御する制御部から前記各装着ヘッドの駆動源に制御用信号を送るための信号線に光ファイバを用い、この光ファイバは前記制御部からそれぞれの装着ヘッド間を当該装着ヘッドに設けられたコネクタを介して順次直列に掛け渡して接続することを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
前記光ファイバにより形成された光ケーブルと、前記駆動源に電力を供給するための動力線により形成される電力ケーブルとを並べて平板状にケーブルの長手方向に屈曲可能に形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置。
【請求項３】
前記ビームは架台上を水平方向に移動可能であり、前記光ファイバは前記架台に設けられ、前記駆動源に電力を供給するための動力線により形成される電力ケーブルとを並べて平板状にケーブルの長手方向に屈曲可能に一体に形成したフラットケーブルとし、このフラットケーブルが屈曲しながら前記ヘッド及び前記ビームが移動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置。
【請求項４】
前記フラットケーブルは、少なくともそれぞれが１本は含まれる複数本の前記光ケーブルと前記電力ケーブルとを接着剤により並べて固定したことを特徴とする請求項３に記載の電子部品装着装置。
【請求項５】
前記光ケーブルは、複数本の前記光ファイバにより形成したことを特徴とする請求項２乃至４に記載の電子部品装着装置。
【請求項６】
前記光ケーブルの直径を前記電力ケーブルの直径とほぼ同じにしたことを特徴とする請求項２乃至５に記載の電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平方向に移動可能なビームに、このビームに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、この装着ヘッドによって電子部品を保持してプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる従来の電子部品装着装置は、例えば特許文献１等に開示されているが、可動ヘッド部にはノズルの上下動手段やθ回転手段の駆動手段等に電力を供給するためのケーブルやエアを供給するエアチューブを保持するケーブルベアを接続する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１８５１９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そして、ケーブルやエアチューブと共に駆動手段に信号を送る信号線であるリード線をケーブルベア内に整列させて配線していたものを電子部品装着装置に用いたときには、信号線による信号の伝達、即ち、通信速度が遅く、タクトが遅くなるという問題が発生する。
【０００４】
そこで本発明は、通信速度を向上し、よってタクトを極力速くできる電子部品装着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため第１の発明は、水平方向に移動可能な複数のビームに、このビームに沿った方向にそれぞれ個別に移動可能な装着ヘッドをそれぞれ設け、これらの装着ヘッドによって電子部品を保持してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記装着ヘッドに設けられた複数の駆動源を制御する制御部から前記各装着ヘッドの駆動源に制御用信号を送るための信号線に光ファイバを用い、この光ファイバは前記制御部からそれぞれの装着ヘッド間を当該装着ヘッドに設けられたコネクタを介して順次直列に掛け渡して接続することを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、請求項１に記載の電子部品装着装置において、前記光ファイバにより形成された光ケーブルと、前記駆動源に電力を供給するための動力線により形成される電力ケーブルとを並べて平板状にケーブルの長手方向に屈曲可能に形成したことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、請求項１に記載の電子部品装着装置において、前記ビームは架台上を水平方向に移動可能であり、前記光ファイバは前記架台に設けられ、前記駆動源に電力を供給するための動力線により形成される電力ケーブルとを並べて平板状にケーブルの長手方向に屈曲可能に一体に形成したフラットケーブルとし、このフラットケーブルが屈曲しながら前記ヘッド及び前記ビームが移動するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、請求項３に記載の電子部品装着装置において、前記フラットケーブルは、少なくともそれぞれが１本は含まれる複数本の前記光ケーブルと前記電力ケーブルとを接着剤により並べて固定したことを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、請求項２乃至４に記載の電子部品装着装置において、前記光ケーブルは、複数本の前記光ファイバにより形成したことを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、請求項２乃至５に記載の電子部品装着装置において、前記光ケーブルの直径を前記電力ケーブルの直径とほぼ同じにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、通信速度を向上し、よってタクトを極力速くできる電子部品装着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき実施形態につき説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図で、図２は該装着装置１の正面図で、図３は該装着装置１の背面図で、該装置１の基台２上の前部には種々の電子部品をその部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット（図示せず）が複数並設されている。そして、該装着装置１の中間部には供給コンベア３(図２及び図３においては省略)、位置決め部４(図２及び図３においては省略)及び排出コンベア５(図２及び図３においては省略)がプリント基板Ｐの搬送方向が左右方向となるように設けられている。供給コンベア３は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部４に搬送し、位置決め部４で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア５に搬送される。
【００１５】
６はＸ方向に長いビームであり、Ｙ軸モータ（図示せず）の駆動により左右一対のガイド７に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニットの部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。このＹ軸モータはリニアモータを用いて前記ビームを移動させても良いし、サーボモータ等を用いてネジ軸を回転させて移動させても良い。
【００１６】
図４に示すように、前記ビーム６にはその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸モータ（図示せず）によりガイド８に沿って移動するヘッド取付体１０、１０に装着ヘッド９、９が例えばサーボモータである各上下軸モータ１２によりガイド１６に沿って上下動可能に設けられている。各装着ヘッド９、９のノズル取付体１５には６本の吸着ノズル１１が等間隔を存して設けられ、また各ノズル取付体１５は例えばサーボモータであるθ軸モータ１３により鉛直軸周りに回転可能であり、更には例えばサーボモータであるノズル選択モータ１４により前記６本の吸着ノズル１１のうちの任意の吸着ノズル１１の吸着側端部が下方に向くように選択される。
【００１７】
従って、２個の装着ヘッド９、９の各吸着ノズル１１はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１８】
図５において、２０はＸ軸モータ、各θ軸モータ１３、各上下軸モータ１２及び各ノズル選択モータ１４等に電力を供給するための電力ケーブル、２１は真空吸引するためのエアチューブ、２２はエアを供給するためのエアチューブ、６０は装着ヘッド９、９に設けられた駆動部に信号を送る光ケーブルで、これらは可撓性の合成樹脂材料で構成されており、屈曲可能である。
【００１９】
そして、装着ヘッド９、９のための光ケーブル６０、電力ケーブル２０やエアチューブ２１及び２２を並列状態にして、それぞれ接着剤２３で固定し概ね平板状にして可撓性のフラットケーブル２４、２４を形成する。これにより、配線のための組付時間が短く、部品点数も少なく、軽量化を図ることができる。また、光ケーブル６０は制御用信号を送るための信号線である４本の光ファイバ６１、６２、６３及び６４によって形成されている。
【００２０】
このように、光ファイバから形成された光ケーブル６０を電力ケーブル２０やエアチューブ２１及び２２とともに並列状態にしてフラットケーブル２４として配線して組み付けるので、ケーブルの組み付け時間を短縮することができる。
【００２１】
また、光ケーブル６０の直径は電力ケーブル２０の直径をほぼ等しく、この結果、光ケーブル６０を備えたフラットケーブル２４を容易に形成することができる。
【００２２】
更には、フラットケーブル２４、２４を２段重ねにした状態で、一端部を前記各モータ１２、１３、１４などや装着ヘッド９、９に接続し、他端部を制御回路基板（図示せず）やエア供給源（図示せず）に接続した状態で、図４に示すように固定部材１０Ａにて保持する。即ち、フラットケーブル２４、２４を各平板２５間に挟むように配置してブッシュ２６を介在させて前記ビーム６に固定された前記各ヘッド取付体１０、１０の後部にビス２７で固定する。
【００２３】
そして、図６に示すように、フラットケーブル２４、２４を一旦外方に延在させてから内方に折り返して、ビーム６前面下端部に該ビーム６に沿って固定された概ね断面がコ字形状の支承部材２８にヘッド取付体１０、１０が左右方向に移動しても該ケーブル２４、２４が突っ張らないように余裕を持った長さをもって載置し、この状態で該支承部材２８の内側端部の固定部材２９により挟むようにして固定保持する。更に、このフラットケーブル２４、２４を外方に折り返して該支承部材２８の下方に配置する。
【００２４】
特に図６及び図７に示す３０は前記支承部材２８の下面に所定間隔を存して上端部が固定された取付ブラケットで、概ね断面がコ字形状の支持部材３１が前記フラットケーブル２４、２４を支持した状態でビス３２により該取付ブラケット３０に固定され、該ケーブル２４、２４が垂れるのを防止する。
【００２５】
また、前記ビーム６の外端部において、前記フラットケーブル２４、２４を同一平面を維持しつつ（同一平面上で）背面側に略直角に折曲してから下方に折返し、前記ビーム６の下面に固定された前後面が開口せる箱状の取付ブラケット３３の平板３４（底板）に前記フラットケーブル２４、２４を載置した状態で、該ブラケット３３の両側壁間に設けられる各平板３４、３５間に挟むように配置してブッシュ３６を介在させてビス３７で固定する。
【００２６】
前述したように、前記フラットケーブル２４、２４を同一平面上で背面側に略直角に折曲したが、このケーブル２４、２４を引き回しがしやすくなるように、装着ヘッド９、９のための光ケーブル６０を電源ケーブル２０やエアチューブ２１及び２２とともに並列状態にして折曲した状態にして前述したように接着剤２３で固定する。これにより、任意の方向に無理なくフラットケーブル２４、２４を曲げて配線できるから、配線の手間が省けることとなる。
【００２７】
また、このように略直角に折曲する場合には、従来はその角部においてコネクタを用いて接続していたので接触不良等が生じるという問題があったが、上述のような構成にすることにより、かかる問題は解消すると共にコネクタなどの部品点数が減少し、コストダウンともなる。
【００２８】
以下、図７に基づいて、各装着ヘッド９、９の制御機構について説明する。なお、図においては光ケーブルのみを図示し、他のケーブルは省略する。６５は電子部品装置の本体に設けられた制御装置あり、この制御装置は、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）６６、Ｉ／Ｏ６７及びモーションコントローラ６８を備えている。モーションコントローラ６８は図示しない光Ｉ／Ｆとケーブル７１を介して中継コネクタ７２に接続され、中継コネクタ７２は、上述した更に光ケーブル６０の１対のファイバ６１、６２を介してアンプ（ドライバ）７３に接続されている。更に、アンプ７３は、一方の装着ヘッド９に設けられた駆動部である各モータ１２、１３及び１４に接続されている。
【００２９】
アンプ７３は光ケーブル６０の１対のファイバ６３、６４を介して中継コネクタ７４に接続され、この中継コネクタ７４は、本体側であり非稼動部に配線されたケーブル７５を介して中継コネクタ７６に接続される。中継コネクタ７６は光ケーブル６０の光ファイバのうち一対の光ファイバ６３、６４を介してアンプ（ドライバ）７７に接続されている。更に、アンプ７７は、他方の装着ヘッド９に設けられた駆動部である各モータ１２、１３及び１４に接続されている。
【００３０】
このように、本体に設けられた制御装置６５のモーションコントローラ６８と装着ヘッド９、９とが光ケーブル６０によって接続され、制御信号は、光ケーブル６０の光ファイバ６１、６２、６３及び６４による送られるため、制御信号の伝達が速くなり、この結果、装着ヘッド９、９に設けられた駆動源への信号伝達も速くすることができ、電子部品実装装置のタクトを速くすることができる。
【００３１】
以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐが図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア３を介して位置決め部４に搬送され、位置決め機構により位置決め固定される。
【００３２】
次に、図示しない記憶装置に格納されたプリント基板Ｐの装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び各部品供給ユニットの配置番号等が指定された装着データに従い、装着順序に従い電子部品の部品種に対応した各吸着ノズル１１が装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニットから吸着して取出す。
【００３３】
即ち、Ｙ方向はＹ軸モータが駆動して一対のガイド７に沿ってビーム６が移動し、Ｘ方向はＸ軸モータが駆動して装着ヘッド９、９が衝突することなく移動し、順次装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット上方に位置するよう移動する。
【００３４】
そして、既に所定の供給ユニットは駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、一方の装着ヘッド９のノズル選択モータ１４により選択された吸着ノズル１１が上下軸モータ１２により下降して電子部品を吸着し取出し、次に吸着ノズル１１は上昇すると共に他方の装着ヘッド９の吸着ノズル１１が次に装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット上方に移動し、同じく前記ノズル１１が下降して電子部品を吸着し取出す。
【００３５】
更に、前述したように、装着ヘッド９、９を水平方向に移動させ、位置決め部４上のプリント基板Ｐ上方に移動し、各装着ヘッド９、９の各吸着ノズル１１、１１を下降させてプリント基板Ｐ上にそれぞれ電子部品を装着する。
【００３６】
この場合、各装着ヘッド９、９（ヘッド取付体１０、１０）がＸ軸モータ（図示せず）によりガイド８に沿ってＸ方向に移動する際、前記支承部材２８により支承された状態で前記フラットケーブル２４、２４は屈曲可能であり、また前記ビーム６がＹ軸モータ（図示せず）によりガイド７に沿ってＹ方向に移動する際、前記フラットケーブル２４、２４を保持するケーブルベア４０も屈曲可能であるから、各装着ヘッド９、９及びビーム６は滑らかに移動できるものである。
【００３７】
また、光ケーブル６０、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、各θ軸モータ１３、各上下軸モータ１２及び各ノズル選択モータ１４等に電力を供給するためのケーブル２０、真空吸引するためのエアチューブ２１、エアを供給するためのエアチューブ２２等を並列状態にして接着剤２３で固定して、概ね平板状にしてフラットケーブル２４、２４を形成したから、原則としてこれらを屈曲可能に保持するケーブルベアが不要となる。このため、組付け時間の短縮が図れると共に部品点数の削減が図れ、もって軽量化やコストダウンが図れることとなる。
【００３８】
また、ケーブルベアを不要にして使用しないことによって、電子部品実装装置の運転にともないケーブルベアからの粉末、或いは細かい破片などの発生を防止でき、この結果、発生した粉末或いは破片などによる基板不良を回避することもできる。
【００３９】
尚、以上のようにフラットケーブル２４、２４を装着ヘッド９、９の可動範囲内に設けることにより電子部品装着装置をコンパクトにすることができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態においては、単体のビーム６に設けられた装着ヘッド９、９の駆動源と制御装置６５との接続について説明したが、複数のビーム、例えば２本のビームを備え、ビームに沿った方向にそれぞれ個別の駆動源により移動可能な装着ヘッドをそれぞれ設け、これらの装着ヘッドによって電子部品を保持してプリント基板上に装着する電子部品装着装置においても、それぞれの装着ヘッドに設けられた駆動源である装着ヘッド昇降用のモータ、装着ヘッドのθ回転用のモータ、ノズル選択モータ及びノズル昇降用のモータと、これらのモータの運転を制御する制御部とを光ファイバによって形成された光ケーブルによって接続し、この光ケーブルを制御部からそれぞれの装着ヘッドの駆動源に順次直列に掛け渡して接続した場合にも信号の同様な作用効果を得ることができる。
【００４１】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の正面図である。
【図３】電子部品装着装置の背面図である。
【図４】装着ヘッドなどの要部右側面図である。
【図５】フラットケーブルの断面図である。
【図６】装着ヘッドの取り付け前の状態におけるフラットケーブルの配線状態を示す一部斜視図である。
【図７】装着ヘッドの駆動源の制御を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１            電子部品装着装置
９            装着ヘッド
１１          吸着ノズル
１２          上下軸モータ（駆動源）
１３          θ軸モータ（駆動源）
１４          ノズル選択モータ（駆動源）
２０          電力ケーブル
２４          フラットケーブル
６０          光ケーブル
６１          光ファイバ
６２          光ファイバ
６３          光ファイバ
６４          光ファイバ
６５          制御装置
【図１】
0005154998.tif 000002
【図２】
0005154998.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005154998.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005154998.tif 000007
【図７】
0005154998.tif 000008